本文選題：Marangoni效應(yīng) + 超疏水　； 參考：《北京化工大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：智能運(yùn)動(dòng)指的是器件在外界或內(nèi)部的應(yīng)力、應(yīng)變、熱、光、電、磁、輻射等條件發(fā)生變化時(shí),而發(fā)生某種響應(yīng)。當(dāng)這種響應(yīng)轉(zhuǎn)變成執(zhí)行動(dòng)作時(shí)就形成相應(yīng)的智能運(yùn)動(dòng)。在本實(shí)驗(yàn)中為研究智能運(yùn)動(dòng),有兩個(gè)關(guān)鍵步驟：一是制作超疏水船只及功能協(xié)同系統(tǒng),二是在光照射下實(shí)現(xiàn)船只的開停。(1)紅外激光響應(yīng)性智能運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)。用泡沫銅折疊的船只經(jīng)過沉積Ag和十二硫醇的修飾實(shí)現(xiàn)超疏水,在硅片上滴上含有雙(2-乙基己基)磷酸的石蠟,將硅片貼在船只的尾部從而制作出功能協(xié)同的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)在水槽中進(jìn)行,水槽中有一定量的堿性溶液,將器件放入水槽中,當(dāng)用紅外激光照射時(shí)石蠟熔化,雙(2-乙基己基)磷酸會(huì)釋放,雙(2-乙基己基)磷酸在堿性條件下會(huì)形成Marangoni效應(yīng)產(chǎn)生推力而推動(dòng)船只的運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)先探究在不同強(qiáng)度的紅外激光的照射、不同的雙(2-乙基己基)磷酸比例下船只的運(yùn)動(dòng)速度的變化,發(fā)現(xiàn)當(dāng)紅外激光的照射強(qiáng)度增大時(shí)船只的運(yùn)動(dòng)速度增大,因?yàn)樵诟邚?qiáng)度下,單位時(shí)間釋放的雙(2-乙基己基)磷酸增多。當(dāng)雙(2-乙基己基)磷酸比例增大時(shí)船只的速度也會(huì)隨之增大,因?yàn)楸壤脑龃髥挝粫r(shí)間內(nèi)雙(2-乙基己基)磷酸的釋放量增多。最后制備了金納米片,測(cè)試了金納米片的熱效應(yīng),發(fā)現(xiàn)金納米片具有良好的熱效應(yīng),但當(dāng)在石蠟中加入金納米片時(shí)發(fā)現(xiàn)其對(duì)石蠟熔化沒有起到明顯的作用。(2)光刻膠在紫外光的照射下能分解,實(shí)驗(yàn)中將雙(2-乙基己基)磷與光刻膠混合旋涂在硅片上,硅片貼在超疏水船只的尾部制作成智能器件。將器件放在盛有堿性溶液的水槽中,當(dāng)用紫外光的照射時(shí)雙(2-乙基己基)磷酸會(huì)釋放從而推動(dòng)的超疏水船只的運(yùn)動(dòng)。雙(2-乙基己基)磷酸在堿性條件下能快速去質(zhì)子化,在酸性條件下去質(zhì)子化過程受到抑制,利用這一性質(zhì)實(shí)現(xiàn)船只的開停。實(shí)驗(yàn)利用Ph=12和3的NaOH溶液,在船只從堿性溶液運(yùn)動(dòng)到酸性溶液時(shí)船只的運(yùn)動(dòng)能停止。
[Abstract]:Intelligent motion refers to the response of the device when the stress, strain, heat, light, electricity, magnetism, radiation and other conditions change outside or inside. When the response is transformed into an action, the corresponding intelligent motion is formed. In order to study intelligent motion, there are two key steps in this experiment: one is to make superhydrophobic ship and its functional cooperative system, the other is to realize the ship's opening and stopping under light irradiation, and the realization of infrared laser responsive intelligent motion. The foam copper folded ship was modified by deposition of Ag and dodecyl mercaptan to achieve superhydrophobicity, and the paraffin containing bis-2-ethylhexyl) phosphoric acid was dripped onto the silicon wafer, and the silicon wafer was pasted on the stern of the ship to make a coordinated motion system. The experiment was carried out in a flume. There was a certain amount of alkaline solution in the flume. The device was put into the flume. When the paraffin wax was melted when irradiated with infrared laser, the bis-2-ethylhexyl) phosphoric acid was released. Bis-2-ethylhexyl) phosphoric acid can form the Marangoni effect in alkaline condition to produce thrust and promote the ship's motion. In this experiment, we studied the change of ship's velocity under different intensity of infrared laser irradiation and different ratio of bis-2-ethylhexyl) phosphoric acid. It was found that the velocity of ship increased when the intensity of infrared laser irradiation increased. Because at high intensity, the amount of bis-2-ethylhexyl) phosphoric acid released per unit time increases. When the ratio of bis-2-ethylhexyl) phosphoric acid increases, the ship's velocity will increase, because the amount of bis-2-ethylhexyl) phosphoric acid will increase in unit time. Finally, gold nanoparticles were prepared, and the thermal effects of gold nanoparticles were tested. However, when gold nanoparticles were added into paraffin wax, it was found that gold nanoparticles did not play a significant role in wax melting. The photoresist could decompose under ultraviolet light. In the experiment, the mixture of bis-2-ethylhexyl) phosphorus and photoresist was sprayed on the silicon wafer. The wafer is attached to the tail of a superhydrophobic ship and made into an intelligent device. The device is placed in a flume containing alkaline solution. When irradiated by ultraviolet light, di-2-ethylhexyl) phosphoric acid releases the superhydrophobic ship motion. Bis-2-ethylhexyl) phosphoric acid can deprotonate rapidly in alkaline condition, and deprotonation process is inhibited in acidic condition. This property can be used to realize the opening and stopping of ships. Using the NaOH solution of Ph=12 and 3, the ship's motion energy stops when the ship moves from alkaline solution to acid solution.
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB381

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本文編號(hào)：1932551